Artigo de método

Preparação da amostra de plantas para medição de conteúdo nucleoídeo/nucleotídeo com hplc-MS/MS

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DOI:

10.3791/61956

24 de fevereiro de 2021

* These authors contributed equally

Neste artigo

Resumo

Um método preciso e reprodutível para quantificação de nucleosídeos/nucleotídeos in vivo nas plantas é descrito aqui. Este método emprega um HPLC-MS/MS.

Resumo

Nucleosídeos/nucleotídeos são blocos de construção de ácidos nucleicos, partes de cosubstrates e coenzimas, moléculas de sinalização celular e portadores de energia, que estão envolvidos em muitas atividades celulares. Aqui, descrevemos um método rápido e confiável para a qualificação absoluta do conteúdo nucleosídeo/nucleotídeo nas plantas. Resumidamente, 100 mg de material vegetal homogeneizado foram extraídos com 1 mL de tampão de extração (metanol, acetonitrilo e água a uma razão de 2:2:1). Mais tarde, a amostra foi concentrada cinco vezes em um secador congelado e, em seguida, injetada em um HPLC-MS/MS. Nucleotídeos foram separados em uma coluna de carbono grafitado poroso (PGC) e nucleosídeos foram separados em uma coluna C18. As transições em massa de cada nucleosídeo e nucleotídeo foram monitoradas pela espectrometria de massa. O conteúdo dos nucleosídeos e nucleotídeos foram quantificados em relação aos seus padrões externos (ESTDs). Usando este método, portanto, os pesquisadores podem facilmente quantificar nucleosídeos/nucleotídeos em diferentes plantas.

Introdução

Nucleosídeos/Nucleotídeos são componentes metabólicos centrais em todos os organismos vivos, que são os precursores de ácidos nucleicos e muitos coenzymes, como nicotinamida adenina dinucleotídeo (NAD), e importante na síntese de macromoléculas como fosfolipídios, glicólipídios e polissacarídeos. Estruturalmente, o nucleosídeo contém uma nucleobase, que pode ser uma adenina, guanina, uracil, citosina ou timina, e um moiety de açúcar, que pode ser uma ribose ou uma desoxiribose1,2. Os nucleotídeos têm até três grupos fosfatos ligados à posição de 5 carbonos da moiety açucarada dos nucleosídeos....

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Protocolo

1 Crescimento de plantas e coleta de materiais

  1. Certifique-se de que as sementes arabidopsis sejam esterilizadas em 70% de etanol por 10 minutos e semeadas nas placas de ágar, que foram preparadas com nutrientes Murashige e Skoog de meia-resistência.
  2. Incubar as placas contendo sementes arabidopsis sob escuras a 4 °C por 48 h, e depois transferi-las para uma câmara de crescimento controlada sob luz de 16 h de luz de 55 μmol m-2 s-1 a 22 °C e 8h escuras a 20 °C.
  3. Colher 100 mg de mudas de 2 semanas (peso fresco) e congelar em nitrogênio líquido para extração de metabólitos.
    ATENÇÃO: Os pesquisadores ....

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Resultados

Aqui, mostramos a identificação e quantificação da N1-metiladenosina, um nucleosídeo modificado conhecido, em mudas silvestres arabidopsis de 2 semanas de idade (Col-0) como exemplo. O perfil de espectrometria de massa indica que os íons do produto gerados a partir do padrão N1-metiladenosina são de 150 m/z e 133 m/z (Figura 2A),e o mesmo perfil também é observado na extração Col-0(Figura 2B). Devid.......

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Discussão

Os organismos contêm vários nucleosídeos/nucleotídeos, incluindo os canônicos e aberrantes. No entanto, a origem e os pontos finais metabólicos deles, especialmente os nucleosídeos modificados, ainda são obscuros. Além disso, o entendimento atual da função e da homeostase do metabolismo nucleosídeos/nucleotídeos continua a ser explorado e expandido. Para investigá-los, é necessário utilizar um método preciso e padrão-ouro para esses metabólitos de identificação e quantificação. Aqui, descrevemos um protocolo usando o esp.......

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Divulgações

Os autores não têm conflito de interesses para divulgar.

Agradecimentos

Este trabalho foi apoiado financeiramente pelos Fundos De Pesquisa Fundamental para as Universidades Centrais (KJQN202060), a Fundação Nacional de Ciência Natural da China (31900907), a Fundação de Ciência Natural da Província de Jiangsu (BK20190528), o Centro Internacional de Engenharia Genética e Biotecnologia (CRP/CHN20-04_EC) para M.C., e os Fundos De Pesquisa Fundamental para as Universidades Centrais (LGZD202004) para X.L.

....

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Materiais

Lista de materiais utilizados neste artigo
NomeEmpresaNúmero de catálogoComentários
acetonitriloSigma-Aldrich1000291000
adenosinaSigma-AldrichA9251-1G
acetato de amônioSigma-Aldrich73594-100G-F
AMPSigma-Aldrich01930-5G
CMPSigma-AldrichC1006-500MG
citidinaSigma-AldrichC122106-1G
GMPSigma-AldrichG8377-500MG
guanosinaSigma-AldrichG6752-1G
coluna HypercarbThermo Fisher Scientific GmbH35005-054630
IMPSigma-Aldrich57510-5G
inosinaSigma-AldrichI4125-1G
metanolSigma-Aldrich34860-1L-R
N1-metiladenosinaCarbosynthNM03697
O6-metilguanosinaCarbosynthNM02922
Murashige e Skoog MediumDuchefa BiochemieM0255.005
coluna Polaris 5 C18AAgilent TechnologiesA2000050X046
pseudouridinaCarbosynthNP11297
UMPSigma-AldrichU6375-1G
uridinaSigma-AldrichU3750-1G

Referências

  1. Liu, B., Winkler, F., Herde, M., Witte, C. -P., Großhans, J. A link between deoxyribonucleotide metabolites and embryonic cell-cycle control. Current Biology. 29 (7), 1187-1192 (2019).
  2. Zrenner, R., Stitt, M., Sonnewald, U., Boldt, R. Pyrimidine and purine b....

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Quantifica o de Nucleos deos e Nucleot deosAn lise por HPLC MS MSTamp o de Extra o Metanol Acetonitrila guaColuna de Carbono Graf tico PorosoSepara o em Coluna C18Transi es de Espectrometria de MassasCalibra o por Padr o ExternoConcentra o em LiofilizadorMoagem de Tecidos com Nitrog nio L quido

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